Die ersten Dinosauriereier waren weich - wissenschaft.de
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Die ersten Dinosauriereier waren weich

Protoceratops-Embryos
Fossiles Gelege eines Protoceratops mit fast ausgewachsenen Embryos. (Bild: M. Ellison/ AMNH)

Schlangen tun es, Echsen und auch viele Schildkröten: Sie alle legen Eier mit weicher, ledriger Schale. Die meisten Reptilien und Vögel jedoch vertrauen ihren Nachwuchs hartschaligen Eiern an. Deshalb galten auch die Dinosaurier bislang als Produzenten schalenbewehrter Eier – auch weil es kaum Fossilfunde gab, die anderes belegten. Das aber hat sich nun geändert. Forscher haben erstmals weichhäutige Eier von zwei Arten pflanzenfressender Dinosaurier entdeckt, einem Protoceratops aus der Mongolei und einem Mussaurier aus Argentinien. Weil beide aus sehr unterschiedlichen Zweigen des Dino-Stammbaums kommen, legt dies nach Ansicht der Paläontologen nahe, dass der ursprüngliche Eityp der Dinosaurier weichschalig war.

Reptilien, Vögel und Säugetiere haben eines gemeinsam: Sie alle gehören zu den Amnioten. Die Angehörigen dieser Tiergruppe schützen ihren Nachwuchs durch eine zusätzliche, innere Membran, das Amnion, vor dem Austrocknen. Das erlaubte es diesem Zweig des Tierreichs, sich an Land, unabhängig vom Wasser fortzupflanzen. Während die meisten Amnioten Eier legen, haben die Säugetiere dieses Prinzip weiterentwickelt und verlagern das Eistadium als Fruchtblase in den Mutterleib. Ihre Jungen werden daher meist lebend geboren – sie schlüpfen quasi schon im Mutterleib. Aber auch bei den eierlegenden Amnioten gibt es Unterschiede: Schlangen, Echsen und einige Schildkröten legen weichhäutige Eier ohne Kalkschale, aus denen der Nachwuchs schon kurz nach der Eiablage schlüpft. Die meisten anderen Reptilien und alle Vögel schützen ihre Jungen dagegen durch eine feste Eischale.

Fossile Gelege zweier Pflanzenfresser

Gleiches galt auch für die Dinosaurier – so glaubte man jedenfalls bisher. „Die Annahme war immer, dass das ursprüngliche Dinosaurierei hartschalig war“, sagt Erstautor Mark Norell vom American Museum of Natural History in New York. Denn die meisten als Fossilien gefundenen Dinosauriereier besaßen eine solche Kalkschale. Nachdenklich machte allerdings die Tatsache, dass diese Eisfossilien nur aus drei Dinosauriergruppen stammten, den räuberischen Theropoden, den Entenschnabelsauriern und den letzten Vertretern der großen Sauropoden, der langhalsigen Pflanzenfresser. Von vielen anderen Großgruppen der Dinosaurier dagegen fehlen Eifossilien fast vollständig. „Wir haben tausende von Skeletten der Ceratopsiden gefunden, aber fast keine ihrer Eier. Doch warum blieben ihre Eier nicht erhalten?“, so Norell.

Bei der Antwort auf ihre Frage kamen den Forschern zwei Fossilfunde zu Hilfe. Der eine ist ein Nest des Vogelbeckensauriers Protoceratops aus der späten Kreidezeit, das in der Mongolei entdeckt wurde. Protoceratops war ein rund zwei Meter langer, vierbeinig laufender Pflanzenfresser, der sich mit einem mächtigen Kopfpanzer und Nackenschild vor Angriffen schützten. „Dieses Nest umfasst ein Gelege von mindestens zwölf Eiern und Embryos, von denen sechs mit fast vollständigem Skelette erhalten sind“, berichten Norell und sein Team. Die meisten dieser Jungtiere sind von einer diffusen Verfärbung in Eiform umgeben, zudem deutet ihre gekrümmte Haltung darauf hin, dass sie noch im Ei gestorben sind. Als die Forscher die chemische Zusammensetzung der hauchdünnen, versteinerten Eihüllen analysierten, zeigte sich, dass sie fossilisierte Proteine und Phosphate enthalten – aber keine Relikte einer Kalkschale.

„Das erste Dino-Ei war weichschalig“

Nach Ansicht von Norell und seinem Team legen diese Ergebnisse nahe, dass Protoceratops weichhäutige Eier ohne feste Kalkschale legte. Ähnliches ergab der bereits Ende der 1970er Jahre entdeckte zweite Fossilfund aus der Laguna Colorada Formation in Argentinien. Dabei handelt es sich um die rund 210 Millionen Jahre alten Überreste von Eiern, Embryos und Jungtieren, die dem Dinosaurier Mussaurus patagonicus zugeschrieben werden. Dieser Pflanzenfresser gehört zu den Echsenbeckensauriern (Sauropoden) und damit zu einer andern Dinosaurier-Großgruppe als der Protoceratops. Auch die Eihülle dieser Dinosaurier erwies sich bei näherer Analyse als kohlenstoffhaltig, organisch und frei von Resten einer festen Kalkschale, wie die Forscher berichten. Ihrer Ansicht nach legt dies nahe, dass die bisherige Dominanz hartschaliger Eier bei den Dinosauriern eher mit deren besserer Konservierung zusammenhängt als mit einer tatsächlich größeren Verbreitung.

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Auf Basis der chemischen Zusammensetzung und der Merkmale der Eierschalen von 112 weiteren lebenden und ausgestorbenen Dinosauriern und verwandten Reptilien rekonstruierten die Wissenschaftler als Nächstes die mögliche Evolution der weich- und hartschaligen Eier. Ihr Ergebnis: Die Verteilung der verschiedenen Eitypen im Dinosaurier-Stammbaum legt nahe, dass die ursprüngliche Form keine Kalkschale besaß. „Wir haben festgestellt, dass das erste Dinosaurierei weichschalig war und dass die festen, verkalkten Eischalen sich dreimal unabhängig voneinander in den drei Großgruppen der Dinosaurier entwickelt haben“, konstatieren Norell und sein Team. Diese Sichtweise erkläre auch, warum die Feinstruktur der Kalkschale bei Ornithopoden, Sauropoden und Theropoden deutlich voneinander abweiche – sie sei nicht homolog, sondern eine konvergente Entwicklung, so die Forscher.

Quelle: Mark Norell (American Museum of Natural History, New York) et al., Nature, doi: 10.1038/s41586-020-2412-8

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